Kvazāri ir daži no spilgtākajiem objektiem Visumā. Spilgtākie ir tik spoži, ka apsteidz triljonu zvaigžņu. Bet kāpēc? Un ko viņu gaišums mums saka par galaktikām, kas viņus uzņem?
Lai mēģinātu atbildēt uz šo jautājumu, astronomu grupa vēlreiz apskatīja 28 spilgtākos un tuvākos kvazārus. Bet, lai saprastu viņu darbu, mums ir nedaudz jāatsakās, sākot ar supermasīvajiem melnajiem caurumiem.
Supermasīvs melnais caurums (SMBH) ir melnais caurums ar vairāk nekā miljonu saules masu. Arī tie var būt daudz lielāki; līdz miljardiem saules masu. Viena no šīm vienībām atrodas lielāko daļu galaktiku, izņemot punduru galaktikas un tamlīdzīgus objektus.
Tās ir masīvas zvaigznes gravitācijas sabrukuma rezultāts, un tās aizņem sfērveida telpas gabalu, no kura nevar izkļūt nekas, pat gaisma.
Piena ceļam ir viens no šiem SMBH. To sauc par Strēlnieku A-zvaigzni (Sgr A *), un tā ir aptuveni 2,6 miljoni saules masu. Bet Sgr A * ir diezgan nomierinošs SMBH. Citi SMBH ir daudz aktīvāki, un tos sauc par aktīvajiem galaktikas kodoliem (AGN.)
AGN melnais caurums aktīvi akrobē matēriju, veidojot gāzes toru, kas sakarst. To darot, gāze izstaro elektromagnētisko starojumu, ko mēs varam redzēt. AGN var izstarot starojumu visā elektromagnētiskajā spektrā.
Ir AGN apakšklases, un jauns pētījums koncentrējās uz vienu no šīm apakšklasēm, ko sauc par kvazāriem. Kvazārs ir visspēcīgākais AGN tips, un tie var spīdēt, ja gaisā nonāk triljons Saules. Bet daži no šiem kvazāriem ir paslēpti aiz sava torusa, kas bloķē mūsu redzes līniju. Pētījumos par kvazāriem šie tiek ignorēti vai izlaisti, jo tos ir grūti pamanīt.
Bet tas rada problēmu, jo, izlaižot tos no kvazāru populācijas, mēs varam kaut kā pietrūkt. Tas arī nozīmē, ka viens no centrālajiem jautājumiem, kas saistīti ar kvazāriem, varētu netikt pienācīgi risināts.
Jautājums tiešām ir daudzpusīgs: vai šos ārkārtīgi spilgtos AGN darbina mērena akrecija uz īpaši masīvajiem melnajiem caurumiem? Vai arī tos baro ar ārkārtēju piepūli uz mērenākiem masveida melnajiem caurumiem? Vai varbūt notiek kaut kas cits. Vai viņus darbina saimnieka galaktika, kas no zvaigznēm veidojošās galaktikas pāriet uz kaut ko vairāk nomierinošu, piemēram, eliptisku galaktiku? Ignorējot vai izlaižot grūti pamanāmos kvazārus, tas apgrūtina atbilžu atrašanu.
Astronomu komanda apskatīja 28 AGN, kas bija gan tuvumā, gan starp tiem, kuru apgaismojums ir visspilgtākais. Lielākā daļa no tām notika eliptiskās galaktikās. Vienīgie viņu izvēles kritēriji bija intensīva aktivitāte to kodolos. Viņu radiosakaru izstarošanas koeficienti ir desmiti tūkstoši, un to masas arī aptver plašu diapazonu. Astronomi vēlējās noskaidrot, vai šiem spilgtajiem AGN piemīt kādas citas atšķirīgas īpašības, kas viņus atšķir no zemāka gaismas aizklātā AGN.
Ko viņi atrada?
Viņi ir daži intriģējoši un pārsteidzoši rezultāti šajā pētījumā. Šķiet, ka daži rezultāti piekrīt citiem pētījumiem, bet daži ir pretrunā ar labību.
- Komandai nav attēlu par visām uzņemošajām galaktikām viņu pētījumā, bet tās, kurām viņiem ir attēli, ir visas eliptiskās galaktikas vai vismaz morfoloģijas, kurās dominē izspiesties. Tas ir pretstatā citiem pētījumiem par mazāka spilgtuma kvazāriem, kā arī ar cerību, ka vismaz dažas no 28 saimniekauga galaktikām būtu spirāles.
- Saimnieciskās galaktikas aptver diezgan plašu masu diapazonu ar salīdzinoši lielu masu koncentrāciju. Šīs augstākās masas un lielais spožums sakrīt ar aktīvo zvaigžņu veidojošo galaktiku pārveidošanu mierīgākās, sfēriskās galaktikās.
- 28 izvēlētajā AGN ir ļoti atšķirīga radio izstarošana, kas nozīmē, ka nav “skaidru un pārliecinošu raksturīgo raksturlielumu mūsu avotiem”, kā teikts secinājumos.
- Rentgenstaru spilgtuma diapazons un melno caurumu masa nevar atspoguļot plašo radioviļņu spilgtuma diapazonu.
- Visgaismīgākos un aizēnotos avotus paraugā nevada ne mazas masas melnie caurumi ar augstu akrēcijas pakāpi, ne lieli masveida melnie caurumi ar zemāku akrācijas pakāpi.
Darba noslēgumā autori apkopo savus atradumus, un šķiet, ka vismaz pagaidām nav skaidra skaidrojuma šiem visspilgtākajiem kvazāriem, kas spīd ar triljona zvaigžņu gaismu.
“Mēs secinājām, ka kā grupai mūsu paraugam no spilgtāk aizklātā AGN BASS / DR1 nav raksturīgu atšķirīgu īpašību attiecībā uz to saimnieku galaktiku melnā cauruma masām, Eddington koeficientiem un / vai zvaigžņu masām. ”
Viņi arī norāda, ka uzņēmējas galaktikas lielākoties ir visas eliptiskas, pārsteidzošs atradums. Ja šo atradumu var apstiprināt citi pētnieki, “… tas var sniegt netiešus pierādījumus populārās idejas atbalstam, ka intensīvas SMBH izaugsmes laiki ir saistīti ar galaktiku pārveidošanu no (zvaigžņu veidojošiem) diskiem uz (rūdītiem) eliptiskiem ( ti, ar lielu apvienošanos palīdzību. ”
Aiz šī pētījuma piedalās 21 pētnieks iestādēs, tostarp Hārvarda un Smitsona astrofizikas centrā, Telavivas universitātē, Kioto universitātē, JPL, Jūras observatorijā, ESO un daudzās citās. Viņu pētījuma dati iegūti no 70 mēnešu Swift / BAT visu debesu apsekojuma un novērojumiem, izmantojot Keck, VLT un Palomar observatorijas. Pētījuma nosaukums ir “BAT AGN spektroskopiskais pētījums - XIII. Visspožāk aizklātā AGN daba Visuma ar zemu sarkano nobīdi raksturs. ” Tas ir publicēts Karaliskās astronomiskās biedrības ikmēneša paziņojumos.
Vairāk:
- Preses relīze: Aptverto aktīvo galaktisko kodolu raksturs
- Pētniecības darbs: BAT AGN spektroskopiskais pārskats - XIII. Visspožāk aizklātā AGN daba Visuma ar zemu sarkano nobīdi raksturs
- Žurnāls Space: Kā var spīdēt melnie caurumi?
